(57)【要約】  連続可変遊星変速機（１）は、伝動軸（２）周りに回転可能でかつ互いに軸方向に一定の距離（Ｄ）を空けて配置され、伝動軸（２）に対して径方向に所定位置に実質的に固定された少なくとも１つの支持部材（３０）を備えた、第１および第２の伝動部材（１０、２０）と、その長手方向軸（４２）周りに回転対称でかつその軸周りに回転可能な少なくとも１つの長尺遊星転動部材（４０）と、を含む。第１の伝動部材（１０）は少なくとも１つの第１の接点（１２）を含み、第２の伝動部材（２０）は少なくとも１つの第２の接点（２２）を含み、少なくとも１つの支持部材（３０）は少なくとも１つの第３の接点（３２）を含み、接点（１２、２２、３２）で、それぞれの場合において、遊星転動部材（４０）と摩擦転動結合しており、それにより少なくとも１つの遊星転動部材（４０）が第１および第２の伝動部材（１０、２０）と少なくとも１つの支持部材（３０）との間で伝動軸（２）周りに可動に保持されている。少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の中心（Ｍ）の伝動部材（１０、２０）に対する変位によって遊星変速機（１）の伝動比の変更がもたらされる。少なくとも１つの支持部材（３０）は第１および第２の伝動部材（１０、２０）に対して軸方向に所定位置に実質的に固定されている。【選択図】  図９
2019502886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝動軸（２）周りに回転可能でかつ互いに軸方向に一定の距離（Ｄ）を空けて配置され、前記伝動軸（２）に対して径方向に所定位置に実質的に固定された少なくとも１つの支持部材（３０）を備えた、第１および第２の伝動部材（１０、２０）と、
その長手方向軸（４２）周りに回転対称でかつその軸周りに回転可能な少なくとも１つの長尺遊星転動部材（４０）と、
を含む、連続可変遊星変速機（１）であって、
前記第１の伝動部材（１０）は少なくとも１つの第１の接点（１２）を含み、前記第２の伝動部材（２０）は少なくとも１つの第２の接点（２２）を含み、前記少なくとも１つの支持部材（３０）は少なくとも１つの第３の接点（３２）を含み、前記接点（１２、２２、３２）で、それぞれの場合において、遊星転動部材（４０）と摩擦転動結合しており、それにより前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）が前記第１および第２の伝動部材（１０、２０）と前記少なくとも１つの支持部材（３０）との間で前記伝動軸（２）周りに可動に保持されており、
前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の中心（Ｍ）の前記伝動部材（４８、５０）に対する変位によって前記遊星変速機（１）の伝動比の変更がもたらされる、連続可変遊星変速機（１）において、
前記少なくとも１つの支持部材（３０）は前記第１および第２の伝動部材（１０、２０）に対して軸方向に所定位置に実質的に固定されている、連続可変遊星変速機（１）。
【請求項２】
前記第１の伝動部材（１０）、前記第２の伝動部材（２０）、および前記少なくとも１つの支持部材（３０）は前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）のための積極的な案内を形成し、それにより前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）が伝動比を変更するために変位される間、前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の中心（Ｍ）が円形路（Ｋ）を描く、請求項１に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の前記長手方向軸（４２）は、この部材の長手方向を規定し、前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）は、互いに前記長手方向に対向する２つの側部（４４、４６）を含み、その側面は前記長手方向に凸状に湾曲しており、それにより前記遊星転動部材（４０）は前記長手方向軸（４２）に対して、前記遊星転動部材（４０）の前記長手方向に互いに対向する前記２つの端部（４８、５０）に向かって先細りしている、請求項１または請求項２に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項４】
前記２つの側部（４４、４６）の前記側面の前記凸状の湾曲はそれぞれ、前記長手方向に一定の半径（Ｒ１；Ｒ１，１；Ｒ１，２）を有する、請求項３に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）は前記長手方向に対して中央部に周方向凹部（５２）を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項６】
前記周方向凹部（５２）の前記側面は前記長手方向に凹状に湾曲しており、この凹状の湾曲は前記長手方向に一定の半径（Ｒ２）を有している、請求項５に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの支持部材（３０）は、対称軸（Ｓ）上に配置され、それに対して前記少なくとも１つの第１の接点（１２）および前記少なくとも１つの第２の接点（２２）が軸方向に対称になるように配置されている、単一の第３の接点（３２）を含み、前記第１、第２、および第３の接点（１２、２２、３２）は遊星転動部材（４０）のための３点支持を形成する、請求項６に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項８】
前記周方向凹部（５２）はＶ字形状の断面を有する、請求項５に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの支持部材（３０）の側面（３８）は、前記伝動軸（２）の軸方向に、一定の半径を有する凸状に湾曲している、請求項８に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの支持部材（３０）は２つの第３の接点（３２）を含み、それにより前記第１、第２、および前記２つの第３の接点（１２、２２、３２）が前記遊星転動部材（４０）のための４点支持を形成する、請求項６または請求項９に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの支持部材（３０）は複数の部分から構成される、請求項１〜１０のいずれかに記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項１２】
前記遊星変速機（１）は第１および第２のトルク依存押圧デバイス（６０、７０）も含み、前記押圧デバイス（６０、７０）のうちの一方は前記第１の伝動部材、他方は前記第２の伝動部材（１０、２０）に結合されており、前記２つの押圧デバイス（６０、７０）は前記第１および第２の伝動部材（１０、２０）が前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）に対して押圧されるようにする、請求項１〜１１のいずれかに記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項１３】
前記遊星変速機（１）はまた、前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）を変位させるための調節デバイス（８０）を含み、前記調節デバイス（８０）は前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の少なくとも１つの端部（４８、５０）に作用する、請求項１〜１２のいずれかに記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項１４】
連続可変遊星変速機（１）の伝動比を変更するための方法であって、
調節デバイス（８０）の入力において調節動を生成する工程と、
前記調節デバイス（８０）によって、少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の少なくとも１つの端部（４８、５０）に前記調節動を移送する工程と、
前記調節動により、前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の中心（Ｍ）を円形路（Ｋ）に沿って変位させて、それにより前記伝動比を変更する工程と、
を含む方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の前記少なくとも１つの端部（４８、５０）への前記調節動の前記移送は、案内部材（１００）の軸方向変位を含み、前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の前記端部（４８、５０）は前記案内部材（１００）内で支持されている、請求項１４に記載の連続可変遊星変速機（１）の伝動比を変更するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械および車両、特に自転車、電動アシスト自転車（ペデレック）およびｅバイクなどの筋力駆動車両のための連続可変遊星変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、遊星変速機として構成される公知のハブギヤが、自転車により多く使用される。原則として、連続可変式にシフト可能な変速機（たとえば、ＮｕＶｉｎｃｉ（登録商標）ＣＶＰＮ３６０）と、直線状または螺旋状の歯および固定の変速比を有する変速機（たとえば、Ｒｏｈｌｏｆｆ（登録商標）スピードハブ、シマノＡｌｆｉｎｅ（登録商標）との間の区別は可能である。入手可能となる電動アシスト自転車およびｅバイクの増加もまた、自転車の変速機に対する新たな需要をもたらす。従来の積極的に作用する変速装置および後輪のハブ変速機の場合、かなりのシフトノイズが発生する可能性があり、伝動部材の係合を外さずに負荷下でシフトすると変速機に対する摩耗が増加する可能性があり損傷する可能性もある。
【０００３】
固定の変速比を有する変速機に対して、連続可変変速機は、全負荷下および停止時の両方において非常に容易にシフト可能である点、単純な構成を有する点、転動部材が静かに動作する点、および歯車と比較して振動が極めて少なく、したがってほとんど静かに動作する点で、有利である。ハブ変速機はさらに、ほとんどメンテナンスを必要とせず、密閉されているため、ほこりおよび外部の損傷から保護されている。それにもかかわらず、連続可変変速機の変速比の全範囲はこれまでのところ比較的制限されており、固定変速比を有する変速機よりもかなり小さい。公知の連続可変変速機の達成可能な最大効率もまた、固定比型変速機よりもかなり低い。
【０００４】
自転車用ハブ変速機に特に適合する連続可変遊星変速機は、いわゆるフリクションギヤ変速機であり、通常は、入力および出力トルクを移送するための２つの環状の伝動部材と、複数の回転対称の転動部材と、転動部材を伝動部材に対して支持する環状の支持部材と、を含む。ユーザまたはたとえば電気モータによって生成されたトルクは、通常、チェーンまたは歯付きベルトおよびスプロケットによって、第１の伝動部材に導入され、転動部材を介して第１の伝動部材から、ハブハウジングに恒久的に結合された第２の伝動部材へ伝達される。伝動部材、転動部材、および支持部材は、通常、伝動軸周りに配置され、その周りに回転可能に支持される。このタイプの変速機の変速比は、入力および出力側の転動部材の有効半径の比率によって決定され、有効半径は転動部材の回転軸に垂直で、この軸と、転動部材と関連付けられた伝動部材との間の接点との間に延びる線によって規定される。
【０００５】
自転車用ハブ変速機に特に適合するフリクションギヤ変速機の構成は様々なタイプに区別され、この区別には採用される転動部材の幾何学的形状に関する区別が含まれる。これまでのところ、主に球形の転動部材と両円錐形の転動部材とが区別されてきた。他の区別基準は伝動部材および支持部材の構成であり、いくつかのフリクションギヤ変速機において、伝動部材は転動部材の伝動軸に面する側に配置され、支持部材は転動部材の伝動軸から離反する側に配置されている。他の実施形態では、伝動部材は伝動軸から離反する側に配置され、支持部材は転動部材の伝動軸に面する側に配置されている。
【０００６】
回転／転動比は、ボアが移動する範囲、したがって２つの回転する摩擦部材の間の接点における関連するロスの範囲を特徴づける。転動部材の動力伝達点において回転する摩擦部材間で発生する回転／転動比は、したがって伝動効率の情報を提供し、回転／転動比が小さいことは原則的に動力伝達が極めて高いことを意味し、したがって通常は高い効率を意味する。回転／転動比は、回転する転動部材の回転軸同士の角度および回転軸との接点に対する接線の角度位置によって顕著に影響される。２つの転動部材の回転軸が互いに平行であり、かつ接点に対する接線もまた回転軸に平行である場合は、回転動および、したがって回転／転動比はゼロに近づく。回転／転動比はまた、２つの転動部材の回転軸と２つの転動部材の接点に対する接線とが共通の点で交わる場合にも、ゼロに近づく。上記に引用した従来の変速機の場合、伝動比の変更中に接線が変わらないため、実質的に以下のようになる：回転軸間の角度が増加するにつれて、転動部材間の相対移動が増加し、回転／転動比もまた大きくなる。回転／転動比を決定するために、参考書“Ｄｕｂｂｅｌ：Ｔａｓｃｈｅｎｂｕｃｈ  ｆｕｒ  ｄｅｎ  Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ”［Ｄｕｂｂｅｌ−機械工学のためのハンドブック］第７章（第２１版、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ、２００５）の例を参考にすることができる。
【０００７】
転動部材が球形である連続可変遊星変速機は、たとえば、Ｆｉｃｈｔｅｌ＆Ｓａｃｈｓ  ＡＧのＥＰ０５２８３８１Ａ１およびＥＰ０５２８３８２Ａ１によって公知である。自転車用ハブ変速機に球形の転動部材を用いた他の連続可変遊星変速機は、ＮｕＶｉｎｃｉの名前でＦａｌｌｂｒｏｏｋ  Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ＬＬＣによって提供されている。このタイプの遊星変速機を有するハブシフト機構は、たとえば、ＵＳ８，６４１、５７２Ｂ２に記載されている。
【０００８】
これらのタイプの構成を有する伝動比を変更または調節するために、球形の転動部材の回転軸を球体の重心周りに傾斜させ、それにより有効半径、したがって伝動部材の駆動側および離脱側の回転速度が変更される。従来は、球形の転動部材はこの目的のために、転動部材の回転軸を形成するシャフトを含む。球体は、１つが伝動入力に割り当てられ、１つが伝動出力に割り当てられる、２つのトルク移送部材と摩擦結合されている。支持部材は球形の転動部材をトルク移送部材に対して支持している。支持部材は伝動軸に対して軸方向に調節可能である可能性があり、支持部材の軸方向変位は、第一に、球形の転動部材に直接的に、または第二に、調節部材を介してシャフトの端部に移送される可能性がある。支持部材の軸方向変位はしたがって、回転軸の球体の重心の周りの傾斜をもたらす可能性がある。トルク移送部材と球形の転動部材との間の接触角度により、外周方向の力だけでなく軸方向の大きな力も発生し、それらは変速機のハウジングによって吸収される。
【０００９】
単純な球形の転動部材を有する連続可変遊星変速機に加えて、転動部材が実質的には球形であるが中央に大きな外周凹所も形成されているフリクションギヤ変速機または遊星変速機もまた公知である。したがって、たとえば、ＤＥ１０２００８０５８０７４Ａ１には、このタイプの転動部材が環状に構成された支持部材と２つのトルク移送部材との間に支持されている遊星変速機が記載されている。それによってトルク移送部材と接触する可能性のある転動部材の外面は、球体の２つの一部球形面に実質的に対応しており、外周凹部の領域において転動部材は支持部材と接触している。この転動部材もまた、転動部材の回転軸を形成し、かつその周りで２つのローラベアリングによって回転可能に支持されているシャフトを有している。伝動比の変化はこの場合、少なくともシャフトの外側端部に作用し、かつ転動部材をその重心を貫通する軸周りに傾斜させるシフトユニットによって生じる。
【００１０】
「接触角度」は、伝動部材の回転軸と、転動部材と伝動部材との間の接点を通る転動部材の幾何学的形状に対する接線との間の角度と定義される。球体形状の転動部材と球体様の転動部材のいずれの場合も、この接触角度は比較的急峻である。接点において必要な垂直力を構築するために伝動軸に対して軸方向に配向された力成分は、したがって極めて大きい。特に自転車用ハブ変速機の場合、移送されたトルクは高いが（２５０Ｎｍまで）、自転車用ハブ内に確保可能な空間の大きさにより、利用可能なレバーアームは極めて小さい。特にトルク移送部材と転動部材との間の接触面または接点では、したがって垂直力および接触力が極めて高くなり、これにより接触面においてヘルツの接触応力が高くなる。第一に、軸方向の高い力は変速機のハウジングに吸収されなければならず、それによりこのハウジングが比較的大きくなくてはならず、したがって変速機はより重くなる。第二に、増大した軸方向の力はアキシャルベアリング内のトルク移送部材とハウジングとの間により大きな摩擦ロスをもたらす。一般的に、球体の幾何学的形状から生じる接触角度はしたがって、遊星変速機の効率および達成可能な伝動比に対して不利な影響もたらす。ＤＥ１０２００８０５８０７４Ａ１による遊星変速機の他の不利な点は、変速比の変化に応じて、４つの接点において異なる速度が生じ、したがって関連する力の対称性の欠如によりずれ損失が発生する。
【００１１】
さらに、伝動比を小さい比率から大きい比率にシフトすると、摩擦面における回転／転動比が増大し、それにより変速機の動力損失が不均衡に増大する。球体形状および球体様の転動部材の場合、これらの部材が重心周りに傾斜して伝動比を変更し、その結果、伝動部材の回転軸と転動部材の回転軸との間の角度が伝動比を大きい比率にシフトする間に急激に増大する。変速機の摩耗および効率の損失の両方を低減するために、転動部材の回転軸の傾斜角は限定され、その結果、球体の変速機の伝動比は通常、４００％未満に限定される。上述のＮｕＶｉｎｃｉハブ変速機は、たとえば、３３０％〜３８０％の総比率を可能とし、異なる歯車（たとえば、Ｒｏｈｌｏｆｆ  Ｓｐｅｅｄｈｕｂ）を用いて５２５％までの比率が可能であり、変速装置に対しては約６００％が可能である。
【００１２】
転動部材が両円錐形として構成されている連続可変遊星変速機は、球体の変速機の本質的な欠点を克服することを意図している。これらの両円錐形のギヤは、たとえば、シマノのＤＥ１０２０１３２２３３８１Ａ１およびＤＥ１０２０１３０１２１６０Ａ１から公知である。両円錐形は、両円錐形の回転軸を形成しかつローラベアリング内に配置される２つの対向するセットバック部を含む。トルク移送部材は円錐の表面上に互いに垂直方向にオフセットして当接している。比率の変更は、ここでは、円錐形の側面に沿った摩擦面の変位によって達成される。球体の変速機と比較すると、伝動比の変更中の回転／転動比はここでは比較的一定であり、その結果、効率損失が低減される。また、転動部材とトルク移送部材との間のより好ましい接触角度が、軸方向の力、したがってアキシャルベアリング内の摩擦損失に対して積極的に作用する。これらの要因の結果として、約９０％の効率で、約６００％の総比率が可能である。
【００１３】
それにもかかわらず、ハブタイプの両円錐形の変速機の場合、ギヤ入力とギヤ出力との間の回転方向の逆転のために、通常、追加の積極的なギヤステージ（たとえば、平歯車伝動）を提供する必要がある。これにより、連続可変遊星変速機の利点のいくつかが損なわれるとともに、変速機の全体的な効率およびその構成の複雑さ、コスト、および特にその重量に対して不利な影響が及ぼされる。
【００１４】
連続可変遊星変速機の他の構成において、転動部材は実質的にローラ形状に構成されている。このタイプの変速機は、たとえば、ＵＳ２，３５９，５４０（またはＣＨ２６５６１７Ａ）から公知である。ここで開示されている転動部材は、互いに長手方向に対向しかつ外側に向かって凸状に湾曲した２つの部分と、内側に湾曲した中央凹部と、（各場合において）転動部材の長手方向の延伸部であるシャフト部と、を含み、このシャフト部はローラベアリングによって変速機のハウジング内に配置されている。転動部材の２つの外方湾曲部は、トルク移送部材と接触しており、支持部材は内側に湾曲した周方向凹部に作用する。伝動部材の接触面は円錐状であり、それにより転動部材の湾曲部と点接触している。支持部材は調節機構によってシフトされる可能性があり、それにより支持部材の軸方向変位が転動部材の軸方向変位をもたらす。このため、転動部材の周方向凹部は特定の輪郭を有していなければならず、これはそれ以外では軸方向変位が不可能であるためである。転動部材のこの軸方向変位の結果、これらの部材の外側湾曲部は伝動部材の円錐部に沿って摺動し、その結果、有効半径および伝動比が変化する。
【００１５】
さらに、選択された転動部材の幾何学的形状の結果、転動部材と伝動部材との間の接触角度がここでは比較的浅くなり、それにより発生する軸方向の力が球体形状の転動部材の場合よりも小さい。また、両円錐形の変速機を用いた場合と同様、追加の積極嵌め合いの伝動ステージを必要としない。しかし、転動部材が伝動部材に沿って軸方向にシフトするため、伝動比の十分な変更を可能にするためにこのギヤ構成に特に軸方向に大きな空間を設けなければならない。要求される構成上の空間に加えて、伝動部材の大きなサイズはまた、特に変速機の重量に対して負の影響をもたらす。伝動部材の球体形状の表面と転動部材の外側湾曲面との間は点接触のみである可能性があるため、極めて高いヘルツ応力が接点に発生し、それにより摩耗の増加がもたらされる。さらに分かるように、転動部材の外側湾曲面が製造困難な湾曲輪郭を含み、それにより変速機のコストも増加する。また、このタイプの変速機は、ほとんどの伝動比において外側の接点の３点接触が遊星転動部材の支持接点に対して対称ではないため、負荷下で困難を伴ってのみシフトされる可能性があることが指摘されるべきである。
【００１６】
ＷＯ２００８／０４０２８１Ａ１は、連続可変比を有する遊星変速機を開示しており、比率はリングギヤを太陽歯車に対して軸方向に変位することによって変更される。
【００１７】
したがって、特に自転車用ハブ変速機に用いられる連続可変遊星変速機またはフリクションギヤ変速機の様々な構成は著しく制限され、個々の構成は特定の個々の利点のみを利用することができると結論付けられるであろう。
【００１８】
したがって、本発明は、効率を上げ、広範囲の総伝動範囲を提供すると同時に、小型かつ簡単な構成および比較的低い製造コストを可能にする連続可変遊星変速機を提供することを目的とする。特に、９０％を超える効率および６００％を超える総伝動範囲を提供する連続可変遊星変速機を創出することを目的とする。
この目的は、請求項１および請求項１４の特徴によって達成される。
【発明の概要】
【００１９】
本発明によれば、連続可変遊星変速機は、伝動軸周りに回転可能でかつ互いに軸方向に一定の距離を空けて配置された第１および第２の伝動部材と、伝動軸に対して径方向に所定位置に実質的に固定された少なくとも１つの支持部材と、その長手方向軸に対して回転対称でかつその軸周りに回転可能に構成された少なくとも１つの長尺遊星転動部材と、を含む。第１の伝動部材は少なくとも１つの第１の接点を含み、第２の伝動部材は少なくとも１つの第２の接点を含み、少なくとも１つの支持部材は少なくとも１つの第３の接点を含み、接点で、それぞれの場合において、遊星転動部材と摩擦転動接触しており、それにより少なくとも１つの遊星転動部材が第１および第２の伝動部材と少なくとも１つの支持部材との間で伝動軸周りに可動に保持されている。少なくとも１つの遊星転動部材の中心の伝動部材に対する変位によって遊星変速機の伝動比の変更がもたらされる。少なくとも１つの支持部材は、第１および第２の伝動部材に対して軸方向に所定位置に実質的に固定されている。
【００２０】
このように、連続可変遊星変速機の新規のタイプおよび設計が創出され、これにより、従来の連続可変遊星変速機またはフリクションリング変速機の欠点を克服することが可能である。本発明による連続可変遊星変速機の利点は特に、遊星転動部材の特に好ましい実施形態に関連して獲得される。
【００２１】
少なくとも１つの遊星転動部材のための積極的な案内を形成することは、第１の伝動部材、第２の伝動部材、および少なくとも１つの支持部材にとって有利であり、それにより遊星転動部材が伝動比を変更するために変位されたときに少なくとも１つの遊星転動部材の中心が円形路を描く。少なくとも１つの遊星転動部材の長手方向軸は、好ましくはこの部材の長手方向を規定し、少なくとも１つの遊星転動部材は、互いに長手方向に対向する２つの側部を含み、その側面は長手方向（長手方向軸から見た場合、外方）に凸状に湾曲しており、それにより遊星転動部材は長手方向軸に対して遊星転動部材の長手方向に対向する２つの端部のそれぞれに向かって先細りしている。長手方向に一定の半径を有することは、２つの側部の側面の凸状の湾曲にとって特に好ましい。
【００２２】
球体形状または球体様の転動部材を有するフリクションギヤ変速機と比較して、本発明による遊星変速機は、その好ましい実施形態において、回転／転動比は、低い変速比から高い変速比に変更が行われた場合でも、転動部材と２つの伝動部材との間の摩擦面においてはるかに小さく、それにより摩擦の有効係数が増加する可能性があるという決定的な利点を提供する。それに伴い、損失および摩耗現象が低減され、変速機の全体的な効率が向上する。これらの利点は実質的に、遊星転動部材の長尺の実質的にローラ状の幾何学的形状、および伝動比の変更のための転動部材の中心の変位によって獲得される。本発明による変速機において、好ましい転動部材の幾何学的形状に関連して、中心点の変位が遊星転動部材の外側の可能な限り離れた中心の周りで発生することが可能であるため、高い伝動比においても、伝動部材の回転軸と遊星転動部材の回転軸または長手方向軸との間の角度を可能な限り小さく維持するという目標が達成される。その結果、回転／転動比が小さくなり、それにより損失がより小さくなる。また、伝動軸と、遊星転動部材の輪郭に対する伝動部材との接点における接線との間の、転動部材の幾何学的形状に起因する角度（「接触角度」とも称する）は、よりはるかに小さい。これにより、変速機のハウジングによって吸収されなければならない、発生する軸方向の力に対して有利な効果が得られる。
【００２３】
さらに、転動部材が支持部材の変位によって傾斜または軸方向にシフトされる、球体様またはローラ様の転動部材を有する既知のフリクションギヤ変速機と比較すると、遊星転動部材を変位させるのが支持部材ではないという事実により、この効果は増大する。本発明による支持部材は第１および第２の伝動部材に対して軸方向に所定位置に固定されている。ここで、支持部材もまた伝動軸に対して軸方向に所定位置に固定されていることが好ましい。支持部材が転動部材に対してそれらを変位させるために作用する必要がないため、遊星転動部材の中央部周囲の周方向凹部は、したがってよりはるかに平坦に形成される可能性がある。結果として、遊星転動部材をよりさらに平坦な形状とすることが可能であり、その結果、発生する軸方向の力の遊星転動部材と伝動部材との間の接触角度がさらに低減される可能性がある。さらに、第１および第２の接点が実質的に軸方向に固定されているため、伝動部材を極めて細くする可能性があり、その結果、それらを収容するために必要とされる空間およびそれらの重量を低減する可能性がある。あるいは、実質的に互いに対して軸方向に所定位置に固定されている、第１の伝動部材、第２の伝動部材、および支持部材が少なくとも１つの遊星転動部材に対してシフトされる可能性があることは明らかである。またここでも、少なくとも１つの遊星転動部材に対して提供された積極的な案内バーサスは維持され、それにより上述の利点もまた本実施形態に適用される。
【００２４】
重要な点は、伝動部材が互いに軸方向に一定の距離を空けて配置され、遊星転動部材の側部の湾曲が長手方向に一定であるため、第一に、接触角度が遊星転動部材のあらゆる角度位置において同じであり、第二に、第１の接点における接触角度が好ましくは第２の接点における接触角度と等しいことである。伝動率が変更されても、第１および第２の接点において発生する軸方向および径方向の力は平衡を保つ。この力の平衡は、変速機全体、特に変速機のハウジングの設計に有利な効果を有し、摩耗も低減し、特に軸方向の力が実質的に互いに相殺され、それにより負荷下においても変速機の極めて容易なシフトを可能にする利点を提供する。第１および第２の接点において発生する力の間の対称的な力の分布は常に、負荷下において速度変更を試みる場合の抵抗力の増加をもたらす。
【００２５】
全体として、本発明による変速機、特にその好ましい実施形態における変速機は、伝動比に制限を課す明らかな必要性が無いように、遊星転動部材の接点における回転／転動比に対しておよびそれにより生じる（軸方向の）力に対して最適化されている。球体形状または球体様の転動部材を有するフリクションリング変速機と比較すると、本発明により極めて広い全体的な範囲の伝動比がもたらされる。実質的にローラ形状の転動部材を有する前述のフリクションリング変速機と比較すると、特に速度変更の効率および容易性が向上される。
【００２６】
少なくとも１つの遊星転動部材は、好ましくは、長手方向に対して中央部に配置された周方向凹部を含む。遊星転動部材と支持部材との間の第３の接点は、この凹部内に配置されている。周方向凹部の側面は、好ましくは、長手方向に窪んでおり（長手方向軸から見て内側に湾曲しており）、この長手方向の凹曲度は一定の半径を有している。側部および周方向凹部の湾曲が一定の半径を有しているため、遊星転動部材は製造が特に容易であり、特に製造コストに有利な効果を有している。理想的には、第１および第２の側部ならびに周方向凹部の湾曲の半径は、長手方向軸に沿った長手方向断面で見た場合、中心が同じである。この特に有利な遊星転動部材の構成により、遊星転動部材の中心は、伝動比を変更するために遊星転動部材を積極的に案内して変位する間、円形路（その中心は上述の半径の中心でもある）に沿って移動する。
【００２７】
本発明による連続可変遊星変速機の一実施形態において、少なくとも１つの支持部材は、対称軸上に配置され、それに対して少なくとも１つの第１の接点および少なくとも１つの第２の接点が軸方向に対称になるように配置されている、単一の第３の接点を含む。第１、第２、および第３の接点はしたがって、遊星転動部材に対する３点支持を形成する。第１および第２の接点で生じる径方向の力が、それらに対称に配置されている第３の接点で中心的に吸収されるため、この構成により対称的な力分布を特に有利に促進する。
【００２８】
遊星転動部材の他の実施形態において、周方向凹部はＶ字形状の断面を有している。少なくとも１つの支持部材の側面は、好ましくは、伝動軸の軸方向に凸状に湾曲し、一定の半径を有している。この場合、少なくとも１つの支持部材は２つの第３の接点を含み、それにより第１、第２、および２つの第３の接点が遊星転動部材のための４点支持を形成する。接点を追加した結果、遊星転動部材と支持部材との間のそれぞれの個々の第３の接点で生じる表面圧力が低減される。したがって摩耗も低減される可能性がある。
【００２９】
他の実施形態では、少なくとも１つの支持部材は、複数部品の構成を有している可能性がある。結果として、長手方向に一定の半径を有する周方向凹部を有する遊星転動部材の場合であっても４点支持が実現される可能性があるように、支持部材を設計することが可能である。ここでもまた、結果として第３の接点における表面圧力が低減される。しかし、Ｖ字形状の断面を有する周方向凹部と比較すると、この変更例は、２つの第３の接点が第１および第２の接点の間の対称軸に対して対称に配置される可能性があるため、極めて有利である。したがって、ここでも、力は互いに対して対称的な関係にある。負荷下における遊星変速機の伝動比の変更に関して、対称的な力分布は常に望ましく、特に３点支持の場合および４点支持の場合のいずれにおいても望ましい。たとえば、少なくとも１つの支持部材は２部品構成を有し、２つの半体は互いに軸方向に隣接して配置される。少なくとも１つの支持部材の２つの半体の間とは、少なくとも１つの支持部材の２つの半体を軸方向に離反するように押圧する磁石またはばね部材などを配置する可能性があることを意味する。このように、少なくとも１つの遊星転動部材に対して少なくとも１つの第３の接点において作用する、予荷重力またはプレテンション力が生成される。このプレテンション力の少なくとも径方向の成分は、したがって、少なくとも１つの遊星転動部材を、径方向外方に、第１および第２の伝動部材に対して少なくとも１つの第１の接点および少なくとも１つの第２の接点にて押圧する。少なくとも１つの遊星転動部材と第１および第２の伝動部材との間のプレテンションは、このように、特に負荷の無い状態において増大される可能性がある。これにより、特に始動時の、少なくとも１つの第１の接点および少なくとも１つの第２の接点におけるずれをほぼ完全に除去することが可能となる。
【００３０】
好ましくは、遊星変速機は第１および第２のトルク依存押圧デバイスも含み、１つの押圧デバイスは第１および第２の伝動部材のそれぞれに結合されており、２つの押圧デバイスは第１および第２の伝動部材を少なくとも１つの遊星転動部材に対して押圧する効果を有している。伝動部材は、伝動部材と遊星転動部材との間のトルクの最もずれの無い可能な伝動を確保するために、トルクの作用として押圧デバイスによって遊星転動部材に対して押圧される。好ましくは、押圧デバイスは一定のプレテンションを含み、変速機が静止状態であっても伝動部材が遊星転動部材に対して十分押圧され、それにより変速機が可能な限りずれの少ない状態で始動できるようになっている。プレテンションは、たとえば、ばねまたは磁石の使用によって達成される可能性がある。
【００３１】
伝動比が最適な方式で変更されるように、遊星変速機はまた、少なくとも１つの遊星転動部材を変位させるための調節デバイスを含み、調節デバイスは少なくとも１つの遊星転動部材の少なくとも１つの端部に作用する。このタイプの調節デバイスは構造および設計が簡単であり、伝動部材および支持部材が実質的に静止している間の遊星転動部材への対応する調節動の移送に、特によく適合している。
【００３２】
連続可変遊星変速機の伝動比を変更するための本発明による方法は以下の工程を含む：
（ａ）調節デバイスの入力において調節動を生成し、
（ｂ）調節デバイスによって、少なくとも１つの遊星転動部材の少なくとも１つの端部に調節動を移送し、
（ｃ）調節動に対応して少なくとも１つの遊星転動部材の中心を円形路に沿って変位させて、それにより伝動比を変更する。
このようにして、本発明による連続可変遊星変速機の上述の利点が最適に利用される可能性があり、負荷下においても伝動比が容易に変更される可能性がある。
【００３３】
好ましくは、少なくとも１つの遊星転動部材の少なくとも１つの端部への調節動の移送は、案内部材の軸方向変位を含み、少なくとも１つの遊星転動部材の端部は案内部材内で支持されている。このタイプの調節は特に容易に実現され、本発明による連続可変遊星変速機内に実施するために要求される製造労力量はあまり多くない。
【００３４】
本発明の他の特徴および利点は、図面を参照する以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１ａ】図１ａは、本発明による遊星変速機の第一実施形態の要部の概略断面図である。
【図１ｂ】図１ｂは、本発明による遊星変速機の第二実施形態の要部の概略断面図である。
【図２】図２は、本発明による遊星変速機の第三実施形態の要部の概略断面図である。
【図３】図３は、本発明による遊星変速機の第四実施形態の要部の概略断面図である。
【図４】図４は、本発明による遊星変速機の第五実施形態の要部の概略断面図である。
【図５】図５は、個々の構成要素間の力の関係がわかる、図１ａの断面図である。
【図６ａ−ｃ】図６のａ、ｂ、およびｃは、遊星転動部材が異なる角度位置（オーバードライブ−１対１伝動−アンダードライブ）にある、図１ａの断面図である。
【図７ａ】図７ａは、調節デバイスの概略正面図および概略側面図である。
【図７ｂ】図７ｂは、調節デバイスの概略正面図および概略側面図である。
【図８ａ】図８ａは、変速機ハウジング、伝動部材、または押圧デバイスの無い、ハブギヤ変速機の一姿勢を示す等角図である。
【図８ｂ】図８ｂは、変速機ハウジング、伝動部材、または押圧デバイスの無い、ハブギヤ変速機の別の姿勢を示す等角図である。
【図９】図９は、自転車用ハブ変速機として構成された、本発明による連続可変遊星変速機の第一実施形態の断面図である。
【図１０】図１０は、自転車用ハブ変速機として構成された、本発明による連続可変遊星変速機の第二実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１ａは、連続可変遊星変速機の第一実施形態の、変速機の機能に必須の構成要素を示す概略断面図である。これらは、様々な領域で使用され、その現状に合わせて改変される可能性のある、変速機の基礎を形成する。本発明による変速機の２つの例示的な実施形態である完全な自転車用ハブ変速機を、図９および図１０を参照しながら説明する。
【００３７】
図１〜図６、図９および図１０は、それぞれ断面図を示している。切断面は、伝動軸２の直線および遊星転動部材４０の長手方向軸４２の直線によって規定される。
【００３８】
図１ａは、この限りではないが、連続ギヤシャフト４として構成され、その周りに第１の伝動部材１０、第２の伝動部材２０、少なくとも１つの遊星転動部材４０、および支持部材３０が配置されている、伝動軸２を示している。伝動部材１０、２０はフリクションリングとして構成され、伝動軸２周りに回転可能に支持されている。伝動されるトルクは、伝動入力で指定された伝動部材１０または２０へ導入され、この構成要素から少なくとも１つの遊星転動部材４０を介して２つの伝動部材１０または２０の他方に移送され、最終的にそこから伝動出力に対して指定された構成要素へ移送される。伝動入力は、たとえば、自転車のチェーンによって駆動されるスプロケットによって形成され、この場合はハブハウジングおよび関連する車輪が伝動出力に対して指定される。
【００３９】
少なくとも１つの遊星転動部材４０は長尺であり、その長手方向軸４２の周りで回転対称であり、その軸周りに回転可能である。遊星転動部材４０は、第１の伝動部材１０との第１の接点１２、第２の伝動部材２０との第２の接点２２、および支持部材３０との少なくとも１つの第３の接点３２において、摩擦転動接触している。すなわち、トルクは遊星転動部材４０に対する非積極的な結合によってフリクションリングとして構成された伝動部材１０、２０から伝動され、逆もまた同様であることを意味する。互いに結合された構成要素の幾何学的形状に応じて、接点１２、２２、３２は接触点、接触線、または接触面の形態である可能性がある。特に高い接触圧力では、構成要素は接点で、たとえば楕円形の外形を有する接触面が形成されるように変形される。しかし、伝動部材１０、２０または支持部材３０と遊星転動部材との間に間隙が存在する場合でも、接点１２、２２、３２も存在すると考えられる。変速機は通常、特殊な摩擦車輪オイルを充填したハウジング内に配置される。それらのオイルは摩擦部材間の力の移送を容易にすると同時に、約１μｍ未満の間隙を提供する可能性がある。したがって、接点で生じる圧力およびそれに伴う構成要素の摩耗を低減する可能性がある。
【００４０】
遊星変速機１の伝動比は、互いに対する有効半径の比率として規定される。有効半径は遊星転動部材４０の長手方向軸４２に垂直な接点１２、２２を通って延びる距離として規定される。たとえば、有効半径Ｗ１は、第１の接点１２と遊星転動部材４０の長手方向軸４２との間に延び、有効半径Ｗ２は、第２の接点２２と遊星転動部材４０の長手方向軸４２との間に延びる。伝動比を変更するために、遊星転動部材４０は第１および第２の伝動部材１０、２０に対して変位される。この変位は（伝動軸２に対する）径方向および軸方向の移動成分を含み、それにより遊星転動部材４０の中心Ｍは変位の際に円形路Ｋに沿って移動する。図１ａにおいて、これは中心Ｍが図面の平面内で変位されることを意味する。径方向の移動成分は、たとえば、図７〜図１０に示すように、調節デバイス８０によって少なくとも１つの遊星転動部材４０に負荷される。軸方向の移動成分は、遊星転動部材４０の端部４８、５０の径方向の変位の間、第１および第２の接点１２、２２によって提供される遊星転動部材４０の積極的な案内によりもたらされる。
【００４１】
全体として、遊星転動部材４０はその長手方向軸４２周りに回転可能であり、伝動比を変更するために変位される可能性がある。図１ａに基づく伝動比を変更するための変位についての記載は図示の断面図を参照しているが、本発明による変速機の動作中の移動または移動経路がそれに重ねられていることは明らかである。本明細書に記載する伝動比を変更するための変位は常に、第１および第２の伝動部材１０、２０に対する遊星転動部材４０の変位に関するものである。これに代わる実施形態では、互いに対して軸方向に所定の位置に固定された第１の伝動部材１０、第２の伝動部材２０、および支持部材３０が少なくとも１つの遊星転動部材４０に対してシフトする可能性があることが考えられる。変速機の構成要素の幾何学的形状の特徴は、これによって特に影響を受けない。
【００４２】
本発明による遊星変速機１の利点は、特に、遊星転動部材４０の特に好ましい幾何学的形状の設計によって可能となる。図１ａはその長手方向軸４２を通る遊星転動部材４０の断面図である。遊星転動部材４０が長尺の実質的にローラ様の膨出形状を有していることがわかる。遊星転動部材４０はその長手方向軸４２周りで回転対称であり、互いに長手方向に対向し、長手方向軸４２によって規定される２つの側部４４、４６を含み、転動部材はまた、互いに長手方向に対向する２つの端部４８、５０も含む。中央部には、２つの側部４４、４６の間に周方向凹部５２が設けられている。端部４８、５０は、好ましくは遊星転動部材４０の一体部分を形成する円柱状のシャフト部として構成されている。しかし、別体のシャフトまたは軸を遊星転動部材を貫通するボア内で支持することも可能であり、このシャフトは固定されるかまたは、たとえば、ローラベアリングを使用して回転可能に配置される可能性があり、２つの端部４８、５０は遊星転動部材４０から突出するシャフトの２つの部分によって形成されている。また、一方の端部４８または５０が遊星転動部材４０の一体部分であり、他方の端部４８または５０が遊星転動部材４０の開口部に配置されたシャフトによって形成される可能性があることも考えられる。
【００４３】
特に好ましくは、側部４４、４６の側面は長手方向に凸状に湾曲しており、それにより遊星転動部材４０は長手方向軸４２に対して端部４８、５０に向かって先細りとなっている。理想的には、２つの側部４４、４６の側面の凸状の湾曲は長手方向に一定の半径Ｒ１を有している。周方向凹部５２の側面は、好ましくは、長手方向に凹状に湾曲しており、この凹状の湾曲は長手方向に一定の半径Ｒ２を有している。理想的には、側部４４、４６の半径Ｒ１および周方向凹部５２の半径Ｒ２は共通の中心点Ｚを有している。表面の湾曲は少なくとも２つの半径によって規定されることに留意すべきである。しかし、長手方向を横切る側部４４、４６の側面の湾曲の半径は、遊星転動部材の回転対称により必然的に一定であり、したがってさらなる検討から省略される可能性がある。
【００４４】
本発明によると、伝動部材１０、２０は互いに一定の距離Ｄを空けて配置され、それに対して第１の接点１２および第２の接点２２が軸方向に対称的に配置される対称軸Ｓが規定されている。すべての遊星転動部材４０の接点を考慮すると、対称軸Ｓが図面の平面に対して垂直な対称面を形成することは明らかである。伝動部材１０、２０および支持部材３０はいずれも、互いに対して軸方向に所定の位置に実質的に固定されているかまたは静止しているため、接点１２、２２、および３２もまた、互いに対して軸方向に所定の位置に実質的に固定されているかまたは軸方向に静止している。隣接する構成要素が回転すると、接点１２、２２、３２が関連する構成要素の周りの周方向経路をたどることは明らかである。この場合、「互いに対して軸方向に所定の位置に実質的に固定されているかまたは軸方向に静止している」とは、伝動部材１０、２０がトルク依存押圧機構によって遊星転動部材４０に対して押圧され、それにより伝動部材１０、２０が軸方向にほとんど変位しないことを意味する。これは通常、１ミリの数十分の１以下の範囲であり、したがってこの場合、これ以上検討しない。
【００４５】
伝動比を変更するために遊星転動部材４０を変位させると、接点１２、２２、および３２は遊星転動部材４０に積極的な案内を提供する。一定の半径Ｒ１およびＲ２ならびに実質的に軸方向に固定されているかまたは静止している接点１２、２２により、この変位は円形路に沿って生じ、それにより遊星転動部材４０の中心Ｍもまた円形路Ｋに沿って変位される。この円形路Ｋの中心もまた、半径Ｒ１およびＲ２の中心Ｚに位置している。中心Ｚはしたがって、中心Ｍが変位すると半径Ｒ１およびＲ２の幾何学的中心および円形路Ｋの中心の両方を形成すると同時に、その周りを少なくとも１つの遊星転動部材４０が変速機１の伝動比を変更するために変位される回転の中心を形成する。伝動部材１０、２０の対称的な配置および一定の半径Ｒ１およびＲ２により、中心すなわち回転の中心Ｚは常に対称軸Ｓ上に位置している。図１ｂに示すように、ここで図示する実施形態の場合、中心Ｚは伝動軸２上にも位置しており、これは絶対的に必須ではない。しかし、中心Ｚが遊星転動部材４０の外側に可能な限り離れていることが好ましい。これは、本発明による転動部材と、たとえば、回転の中心まはた回転軸が常に転動部材自体を貫通し、通常、その中心または重心を貫通している球体形状または球体様の転動部材との大きな相違点である。回転の中心Ｚが遊星転動部材４０の外側に離れると、伝動軸２と遊星転動部材４０の回転軸または長手方向軸４２との間の角度は、極限の伝動比であっても、小さくなる。したがって、回転／転動比は伝動比が極限の数値にシフトされても対応して小さくなる。
【００４６】
図１ｂは、本発明による変速機１の代替的な実施形態を示しており、支持部材３０は遊星転動部材４０の伝動軸２から離反する側に配置されている。この場合、第１の伝動部材１０および第２の伝動部材２０は遊星転動部材４０の伝動軸２に面する側に配置されている。図示のように、この場合の中心または回転の中心Ｚも、遊星転動部材４０の伝動軸２から離反する側の、遊星転動部材４０の外側の、対称軸Ｓ上に配置されている。図１ｂによる実施形態では、支持部材３０は回転不能に支持されている可能性があるが、他の実施形態では、たとえば、ラジアルベアリングによってギヤシャフト４に回転可能に支持されている。しかし、原則的には、本発明による変速機の全ての実施形態において、支持部材３０の回転不能な配置および回転可能な配置のいずれも可能である。その他の点は、上述の図１ａの説明がここでも適用される。
【００４７】
図２は、遊星転動部材４０の代替的な実施形態である。長手方向の第１の側部４４の側面の湾曲は第１の半径Ｒ１，１を有しており、これは長手方向の第２の側部４６の側面の湾曲の半径Ｒ１，２とは異なる。２つの半径Ｒ１，１およびＲ１，２は、いずれも一定であり、好ましくは対称軸Ｓ上に共通の中心Ｚを有している。この場合、フリクションリングとして構成された伝動部材１０、２０が遊星転動部材の幾何学的形状に適合された異なる貫通断面を有するであろうことは明らかである。またここでも、伝動比がシフトされたときに遊星転動部材４０の中心Ｍが円形路Ｋに沿って移動を続ける。遊星転動部材４０の中心Ｍは常に、遊星転動部材４０の長手方向軸４２上の、長手方向に互いに対向する端部表面間の幾何学的に中心に位置している。また、このようにして構成された遊星転動部材の場合、遊星転動部材の重心が、長手方向軸４２上で、より大きな半径で側部に向かってシフトされた中心Ｍの外側に位置することも、明らかである。
【００４８】
一定の半径Ｒ１（またはＲ１，１およびＲ１，２）およびＲ２は、遊星転動部材４０の有利な案内だけでなく、遊星転動部材が極めて容易に製造される可能性があるという利点も提供する。たとえば、遊星転動部材が研磨されている場合、一定の半径は高い精度で、さらに比較的安価に製作される可能性がある。
【００４９】
図３の代替的な実施形態に示すように、周方向凹部５２はＶ字形状の断面を有している可能性がある。遊星転動部材４０の中心Ｍの移動をさらに円形路Ｋに沿って進めるために、本実施形態では径方向外方に面した支持部材３０の側面３８は、伝動軸２の長手方向に一定の半径Ｒ３で湾曲している。本実施形態は、遊星転動部材４０が支持部材３０上に２つの第３の接点３２によって支持されているという利点を提供する。発生する径方向の力は、したがってこれらの２つの接点３２の間に分配され、それによりそれぞれの個々の第３の接点３２における表面圧力が低くなる。これは摩耗の低減、および／または構成要素が低減された局所的負荷に従った寸法にできるという点で有利である。しかし、図３に示すように、本実施形態の第３の接点３２は、遊星転動部材４０のあらゆる角度位置において対称軸Ｓに対して対称というわけではない。それにより、多くの角度位置において、第３の接点３２における力の非対称分布をもたらす。これにより、伝動比の変更に必要な力に対して、そしてそれによりシフトの容易性に対して悪い影響をおよぼす。遊星転動部材４０の角度位置は、対称軸Ｓと中心ＭおよびＺを結ぶ線との間の角度αによって規定される。
【００５０】
好ましくは、遊星転動部材４０の４点支持はしたがって、図４の実施形態に従って実現される。ここで、支持部材３０は複数の部分を含む。たとえば、支持部材は中央で第１の半体３４と第２の半体３６とに分割され、それにより支持部材３０の２つの半体３４、３６は伝動軸２に対して互いに軸方向に隣接するように配置される。支持部材３０の２つの半体３４、３６の間に、好ましくは、たとえば、ニードルベアリングまたはボールベアリングとして実施された転動部材３５が２つの半体３４、３６の間に生じる可能性のある相対移動を支持するために配置される。しかし、たとえば、支持部材３０の２つの半体３４、３６の間に間隙を配置することも可能であり、あるいは半体３４、３６は半体３４、３６が互いに沿って摺動可能となる適切な材料で製作される可能性もあり、それにより転動部材３５を配置する必要が無くなる。２つの半体３４、３６の間の軸方向の力、すなわち２つの半体３４、３６を軸方向に離反するように押圧する力を生成する手段もまた、第１の半体３４と第２の半体３６との間に配置される可能性がある。この目的のために、たとえば、ばねまたは磁石が適切な手段であると考えられる可能性がある。磁石は、たとえば、磁性リングとして構成される可能性があり、磁性リングは同じ極が互いに向き合い、それにより２つの半体３４、３６の間に反発する力を生成するように支持部材３０の各半体３４、３６に支持されている。支持部材３０の２つの半体３４、３６が軸方向に押し離れることにより、第３の接点３２に径方向の力成分が生成され、この力成分が遊星転動部材４０を径方向外方にかつ第１および第２の伝動部材１０、２０に対して押圧する。これにより、遊星転動部材４０を第１および第２の伝動部材１０、２０に対して押圧する力が最初から既に存在することを確実にする。
【００５１】
さらに、支持部材３０の各半体３４、３６はローラベアリング３７、たとえばボールベアリングを有している可能性があり、それにより、たとえば図９を参照して説明するように、支持部材３０はギヤシャフト４または変速機１の他の構成要素に結合される。あるいは、支持部材はギヤシャフト４に対して回転不能に結合される可能性がある。遊星転動部材４０の回転中心Ｚが伝動軸２上に位置するようにならない場合、単一部分または複数部分の支持部材３０はまた、図１０に示すように、案内を全く追加することなく所定位置に垂下保持される可能性もある。
【００５２】
図４の実施形態において、支持部材３０の側面３８は、支持部材３０が各遊星転動部材４０のための２つの第３の接点３２を含むように構成される。支持部材３０の２つの半体３４、３６の径方向側面３８の湾曲輪郭が一致する、すなわち対称軸Ｓに対して軸方向に対称的である場合は、２つの第３の接点３２もまた、対称軸Ｓに対して軸方向に対称的である。その結果、第３の接点３２において対称的な力分布が達成され、これは、第１および第２の接点１２、２２における対称的な力分布と関連して、比率の変更に必要な（手動の）力に対しておよびそれによりシフトの容易性に対して有利な効果を有する。さらに、２つの第３の接点３２のそれぞれにおける表面圧力は半減される。
【００５３】
支持部材３０の２つの部分または複数部分の構成に加えて、複数の支持部材３０を使用する可能性があることも考えられる。この場合、複数の支持部材の個々の径方向側面は共通の側面３８を形成し、それにより複数の支持部材が遊星転動部材４０に接触している。ここで、確実に全ての支持部材３０の共通の側面３８の輪郭が伝動軸２の長手方向の一定の半径を形成しているか、または遊星転動部材４０の凹部５２が上述の説明に従った一定の半径で構成されていることに注意しなければならない。
【００５４】
第１および第２の接点１２、２２における上述の力分布、すなわち力の平衡は、特に図５からわかる。遊星変速機１が伝動入力でトルクを受け取ると、トルクは他の構成要素の中でも、押圧デバイス（図示せず、図９参照）によって、伝動入力に割り当てられた伝動部材に移送される。図示の場合、伝動部材２０を伝動入力に割り当てる。図９を参照してより詳しく説明するように、トルク依存の押圧デバイスによって、伝動軸２に対して軸方向に配向されたトルク依存の押圧力は伝動部材２０に作用する。この力は、第２の伝動部材２０と遊星転動部材４０との間の第２の接点２２において軸方向の力ＦＡ２を生成する。第２の接点２２の力ＦＡ２はそれ自身で、第１の伝動部材１０の第１の接点１２に軸方向の反力ＦＡ１をもたらす。軸方向の力ＦＡ１、ＦＡ２はいずれも、伝動軸２と第２の接点２２に対する接線Ｔとの間の角度γで示すように、傾斜した接触面に作用するため、軸方向の力ＦＡ１、ＦＡ２は第１および第２の接点１２、２２において径方向の反力ＦＲ１、ＦＲ２を生成する。
【００５５】
第１の伝動部材１０と第２の伝動部材２０との間の一定の距離Ｄおよび遊星転動部材４０の側部４４、４６の一定の半径Ｒ１（Ｒ１，１およびＲ１，２）により、２つの接点１２、２２における幾何学的関係は（対称軸Ｓに対する互いの鏡像のように）遊星転動部材４０のあらゆる角度位置において同じである。したがって、２つの等しい軸方向の力ＦＡ１およびＦＡ２もまた、同じ径方向の力ＦＲ１およびＦＲ２をもたらす。軸方向の力成分（ＦＡ１またはＦＡ２）と径方向の力成分（ＦＲ１またはＦＲ２）との合計は、垂直力ＦＮ（ＦＮ１またはＦＮ２）に対応しており、関連する接点１２、２２において遊星転動部材４０の表面に対して（すなわち接線Ｔに対して）垂直に作用する。
【００５６】
図５からわかるように、等しい軸方向の力成分ＦＡ１およびＦＡ２は反対方向に向かっており、それにより軸方向の接触力は互いに相殺されている。径方向の力ＦＲ１およびＦＲ２の合計は、図５に力ＦＲ１，２によって示すように、接点３２において吸収される。軸方向の力ＦＡ１およびＦＡ２が互いに相殺されるため、それらは比率を変更するための遊星転動部材の変位に必要な力を阻止しない。非対称的な力分布を有する変速機の設計の場合、遊星転動部材が通常の位置にないときは軸方向の力が優勢となる（純粋な力またはモーメントの伝動）。軸方向の力の間の違いは、したがって伝動比の変更に必要な力を阻止する。このことが、本発明による変速機の利点、すなわち変速機１はシフトが容易であり、したがってその操作の利便性が向上するということを示している。４点支持の場合、支持部材３０によって吸収される径方向の力ＦＲ１，２が２つの第３の接点３２の間で分割されることがわかる。その分割は幾何学的関係に従って行われ、ここでもまた、対称的な力分布が求められることになる。この目標は、たとえば、図４の例示的な実施形態によって達成される。
【００５７】
図６ａ、図６ｂ、および図６ｃは、３つの異なる角度位置αにおける遊星転動部材４０を示している。図６ｂにおいて、変速機１は通常位置にあり、角度αは０°である。遊星転動部材４０の長手方向軸４２は伝動軸２に平行である。有効半径Ｗ１は有効半径Ｗ２と等しく、それにより伝動比は１となる。入力トルクが出力トルクに実質的に等しいため、この場合、純粋もしくは１対１の力、またはモーメントの伝動を表している。
【００５８】
図６ａにおいて、遊星転動部材４０は伝動出力（伝動部材１０）に向かって角度αだけ変位されている。したがって、伝動出力側の有効半径Ｗ１は伝動入力側（伝動部材２０）の有効半径Ｗ２よりも大きい。これにより、伝動比は１を超える、すなわちオーバードライブとなる。
【００５９】
図６ｃにおいて、遊星転動部材４０は伝動入力（伝動部材２０）に向かって角度−αだけ変位されている。したがって、有効半径Ｗ２は有効半径Ｗ１よりも大きく、これにより、伝動比は１未満となる。この場合、アンダードライブを表している。
【００６０】
図６ａ〜図６ｃの組合せからわかるように、第１および第２の接点１２、２２は、遊星転動部材４０のあらゆる角度位置αにおいて互いから同じ軸方向の距離を空けて配置されている。特に、対称軸Ｓ上の第３の接点３２は、遊星転動部材のあらゆる角度位置αにおいて第１および第２の接点１２、２２に対して対称的である。すなわち、支持部材３０は第１および第２の伝動部材１０、２０に対して軸方向に所定位置に固定されている。第１の伝動部材１０と第２の伝動部材２０との間の距離Ｄは、伝動比が変更されるときには変わらない。第３の接点３２の数および配置に関わらず、伝動軸２と第２の接点に対する接線Ｔとの間の角度γも変わらない。第１の接点１２に対する接線の角度についても同様である。したがって、発生する軸方向の力は、遊星転動部材４０の角度位置αに関係なく等しく、したがって互いに相殺され、等しい値の径方向力を生成する。図２に示す、遊星転動部材４０の２つの側部４４、４６が共通の中心Ｚを有する異なる半径Ｒ１，１およびＲ１，２を有する場合も、これが実質的に適用される。ここで、より大きな半径Ｒ１，２を有する接点２２に対する接線は伝動軸２に対する傾斜が多少はより小さい、すなわち、角度γが小さくなることを考慮しなければならない。この場合、接点２２において得られる力の向きが僅かに変わる。それにもかかわらず力の平衡が得られるようにするため、接点２２および、したがって伝動部材２０の幾何学的形状もまた、接点２２が対称軸から僅かに遠ざかるようにシフトされ、伝動部材２０の内径がより小さくなるように、適合されなければならない。
【００６１】
また、図６ａ〜図６ｃから、長手方向軸４２と伝動軸２との間の角度βが、遊星転動部材４０の２つの極限の位置の間の角度位置αの作用として、どのように変化するかが明らかにわかる（図６ａおよび図６ｃ参照）。回転の中心Ｚが遊星転動部材４０から遠ざかると、生じる可能性のある最大角度βが小さくなることもまた、理解されなけらばならない。接点１２、２２における回転／転動比および関連する損失を改善するために、遊星転動部材４０はしたがって、可能な限り長く平坦な形状（角度γが小さい）を有し、長手方向軸４２と伝動軸２との間に生じる可能性のある最大角度βが可能な限り小さくなるように、その設計が最適化されるべきである。
【００６２】
図７ａおよび図７ｂは、遊星転動部材４０を変位し、したがって伝動比を調節するための調節デバイス８０の好ましい実施形態を示す。しかし、当業者であれば、変速機１の伝動比を変更するために遊星転動部材４０に調節動を移送する他の可能な方法も知悉しているであろう。調節デバイス８０の代替的な実施形態を図１０の例を用いて示す。調節デバイス８０は２つの極限の位置、すなわち、アンダードライブ位置（図７ａ）およびオーバードライブ位置（図７ｂ）で示されている。明瞭化のために、それぞれの場合において、調節デバイス８０に結合されている、１つの支持部材３０および１つの遊星転動部材４０が示されている。それにもかかわらず、図示されていない構成要素が、たとえば図１〜図６、図８、および図９を参照して説明しているように、適宜存在することは明らかである。遊星転動部材４０は支持部材３０に接触している。遊星転動部材の端部４８、５０はそれぞれ、調節デバイス８０のシュー８６内でローラベアリング９０によって支持されている。好ましくは、ローラベアリング９０は遊星転動部材４０に固定された固定ベアリングである。また、遊星転動部材４０がそれにより調節される、１つの端部４８または５０のみをシュー８６内で支持することも可能である。しかし、遊星転動部材４０の案内および支持を改善するために、シュー８６を有する両端部４８および５０を配置することが望ましい。シュー８６にはアーム８４も取り付けられており、それにより遊星転動部材４０が調節され、シュー８６とアーム８４とは互いに対して略一定の角度δで配置されており、その角度は好ましくは９０°である。まず、アーム８４はボール部を介してシュー８６に遊び無く結合され、好ましくはボールジョイント結合として形成される。次に、アーム８４はジョイントヘッド８８によってキャリア８２に結合される。ジョイントヘッド８８は、好ましくは、ボールヘッドとして構成され、アーム８４は対応する受け口を含み、それによりアーム８４およびジョイントヘッド８８はボールジョイントを形成する。ボールジョイントにより、アーム８４はその周りを移動可能になる。複数のジョイントヘッド８８が配置される可能性があり、ジョイントヘッド８８の数は使用される遊星転動部材４０の数に適合されるべきであることが、側面図からわかる。
【００６３】
伝動比を調節するために、キャリア８２は伝動入力またはギヤシャフト４とは関係なく回転可能である。それにもかかわらず、キャリア８２はギヤシャフト４上に配置され、それにより伝動軸２周りに回転が生じる。シュー８６は、図８を参照して説明するように案内部材１００内で径方向に案内される。キャリア８２およびそれに取り付けられたジョイントヘッド８８の回転により、ジョイントヘッドに結合されたアーム８４の端部もまた、伝動軸２周りを回転し、それにより、案内部材１００内のシュー８６の案内によって、シューの径方向の変位がもたらされる。シュー８６に結合された遊星転動部材４０の端部５０もまた、それにより径方向外方に押圧される。伝動部材１０、２０および支持部材３０によって付与された遊星転動部材４０の積極的な案内により、端部４８、５０が径方向に変位されると、伝動軸２に対する軸方向の移動成分が遊星転動部材に負荷され、その結果、中心Ｍは円形路Ｋに沿って移動する。シュー８６に結合されたアーム８４の端部はこの変位に従う可能性があり、一方でジョイントヘッド８８に結合されたアーム８４の端部はボールジョイント周りに旋回する。好ましくは、調節デバイスは遊びが全く無いように構成され、それにより全ての遊星転動部材４０が同じ伝動比位置になり、伝動されるトルクは伝動部材１０、２０へ同じ周速度で伝達される。そうでなければ、伝動部材１０、２０と遊星転動部材４０との間の接点１２、２２において、さらなるずれまたは摩擦損失が生じる可能性がある。
【００６４】
また、図８ａおよび図８ｂからもわかるように、好ましくは、第１の半体１０２および第２の半体１０４を含む可能性のある案内部材１００が配置されている。図９および図１０からわかるように、この２部品の設計は、実質的に支持部材３０の配置の方法により選択される。案内部材１００はギヤシャフト４上に支持され、遊星転動部材４０を変速機１の外周周りに互いに規定された距離を空けて保持する。この目的のために、遊星転動部材４０に結合された調節デバイス８０のシュー８６は、案内部材１００の２つの部分１０２ａと１０２ｂとの間、または１０４ａと１０４ｂとの間に存在する受け口内に収容され、これらの部分は外周周りに互いに隣接している。特に、シュー８６は、案内部材半体１０２および１０４に対する伝動入力および伝動出力のトルクの差に耐える。２つの部分１０２ａと１０２ｂとの間、または１０４ａと１０４ｂとの間の受け口内のシュー８６の径方向の変位が、負荷下であっても、可能な限り摩擦無しに進むように、図７ａおよび図７ｂに示すように、転動部材８７はシュー８６の側面上に配置される可能性がある。しかし、シュー８６は転動部材８７無しに形成される可能性もあり、その場合は案内部材１００に沿ったシュー８６の変位は、材料の適切な選択により支持されなければならない。
【００６５】
好ましくは、２つの半体１０２、１０４を有する案内部材１００は、ギヤシャフト４上の軸方向および径方向に所定の位置に固定されている。調節デバイス８０のキャリア８２の、図８ａおよび図８ｂのそれぞれに矢印で示すような回転は、キャリア８２とギヤシャフト４、すなわち案内部材１００との間の相対移動をもたらす。キャリア８２および案内部材１００内のシュー８６の径方向案内のこの周方向の相対移動の結果、アーム８４に結合された遊星転動部材４０の端部４８または５０は径方向外方に押圧される。キャリア８２を逆方向に回転させると、アーム８４は再度、逆方向に回動され、それによりジョイントヘッド８８は隣接するアーム８４の後方に下がる、すなわち、アーム８４のキャリア８２に向かう変位の結果、ジョイントヘッドがそれらによって被覆される。この移動が遊星転動部材４０へ移送され、その結果、これに対応してそれらが円形路に沿って引き戻される。
【００６６】
本発明による遊星変速機１がよりよく理解されるために、図９および図１０は実質的に完全な自転車用ハブ変速機を示す。当業者であれば、自転車用の従来のハブ変速機の多数の実施形態に精通しており、したがって、たとえば、ラジアルベアリングによるハブハウジングの取り付けおよびハウジングの密閉については本明細書では詳細に説明しない。当業者であれば、特に、個々の構成要素の取り付け、すなわち、個々の構成要素の積極的または非積極的な結合の多数の代替案に精通している。
【００６７】
２つの結合部材１０６の間および構成要素１０６と構成要素１０８との間の領域において、ギヤシャフト４は自転車フレーム（図示せず）の対応する脱落部内に導入され、結合部材１０６、１０８によって自転車フレームに積極的または非積極的に結合される。変速機のハウジングは、２つの半体１２０、１２２を含み、変速機のハウジングの第２の半体１２２は自転車の車輪（図示せず）に結合される。好ましくは、変速機のハウジングは、変速機のハウジングの半体１２２が、カバーとして形成される変速機のハウジングの半体１２０によって密閉される可能性のある受け口を形成するように構成される。変速機のハウジング１２０、１２２は、摩擦油を充填して周囲に対して密閉されなければならない。これにより、変速機のメンテナンス、よごれ、摩耗に関するさらなる利点をもたらす。
【００６８】
図９による実施形態では、案内部材１００の２つの半体１０２、１０４はギヤシャフト４に積極的に結合され、遊星転動部材４０において生じる反力モーメント（トルク差）をギヤシャフト４および結合部材１０６、１０８を介して自転車フレーム（図示せず）へ移送する。支持部材３０は、たとえば転動部材３７を有するローラベアリングとして構成される、２つのラジアルベアリングによって案内部材１００（１０２、１０４）上に中央支持される。２つの伝動部材１０、２０は、変速機のハウジング１２０、１２２上に２つの押圧デバイス６０および７０によって軸方向に支持され、接点１２、２２において遊星転動部材４０と摩擦回転結合している。支持部材３０は、少なくとも１つの第３の接点３２によって伝動部材１０、２０に対して遊星転動部材４０を支持する。遊星転動部材４０は、ギヤシャフト４周りに外周方向に配置され、案内部材１００によって互いに規定された距離を空けて保持されている。また、遊星転動部材４０は、調節デバイス８０のシュー８６内のローラベアリングによって、それらの長手方向軸４２周りに回転可能に支持されている。次に、シュー８６は受け口内に径方向シフト自在に支持されており、受け口は案内部材１００の２つの半体１０２、１０４の２つの隣接する部分１０２ａと１０２ｂとの間、または１０４ａと１０４ｂとの間に形成されている。
【００６９】
図９および図１０の両方の実施形態では、押圧デバイス６０、７０は実質的に、伝動部材１０、２０および支持リング６２、７２を含み、転動部材６４が支持リング６２と伝動部材１０との間に配置され、転動部材７４が支持リング７２と伝動部材２０との間に配置されている。転動部材６４、７４は、好ましくは、球体として構成され、支持リング６２、７２と伝動部材１０、２０との間に形成された円錐形状の凹部内に積極的に配置される。リング状の対の６２と１０または７２と２０を、それぞれ、互いに対して回転させると、転動部材６４、７４は関連するリング状の対の間に間隙を生成し、それにより遊星転動部材４０に作用する軸方向の接触力を生成する。当業者であれば、先行技術からのいくつかの代替的な押圧またはクランプ機構に精通しているであろう。したがって、たとえば、球体の代わりに、該当する対のリングの間の適切に傾斜させた受け口内に収容される円柱形の転動部材を用いることが可能であろう。また、押圧デバイスは球体に作用する遠心力のみがリングの対を押し分けることが公知である。これらのタイプの押圧デバイス６０、７０が無負荷の状態でもわずかな予荷重下にあることも周知である。この予荷重は、トルクが増大し始めるときに伝動部材１０、２０が遊星転動部材に対して滑らないようにするために必要である。予荷重は、たとえば、ばねまたは磁石によって生成される可能性がある。変速機１はまた、１つの押圧デバイス６０または７０のみを備える可能性がある。しかし、（力および幾何学的形状の）対称的な関係のために、好ましくは、変速機１は図示のように、一方が第１の伝動部材１０に割り当てられ、他方が第２の伝動部材２０に割り当てられる、２つの押圧デバイス６０および７０を備えて構成される。
【００７０】
押圧デバイス６０および７０によって生成される接触力（軸方向の力）は、変速機のハウジング１２０、１２２によって軸方向に吸収される。第１の押圧デバイス６０、すなわちその支持リング６２は、変速機のハウジングの半体１２２に積極的に結合される。第２の押圧デバイス７０、すなわちその支持リング７２は、ハウジングの半体１２０に対してアキシャルベアリング７８によって支持されている。アキシャルベアリング７８は第２の押圧デバイス７０の支持リング７２、（球体またはローラなどの）転動部材７９、およびハウジングの半体１２０に当接する他方の支持リングによって形成されている。ここでも、アキシャルベアリングが取る可能性のある代替的な形態が考えられる。
【００７１】
図９および図１０に示す例示的な実施形態では、入力トルクは自転車のチェーンまたは歯付きベルト（図示せず）を介してスプロケット１２４または他の適切に適合された入力部材に移送される。スプロケット１２４は、それ自身でギヤシャフト４上に転動部材によって支持されるキャリア部品１２６に積極的に結合される。ラチェットフリーホイール１２８がキャリア部品１２６に結合される。回転方向によって、ラチェットフリーホイール１２８は内側に歯のついたフリーホイールディスク１３０と積極的に結合し、次いでトルク依存の押圧デバイス７０、または、より厳密には、そのデバイスの支持リング７２に積極的に結合される。このように、トルクは、スプロケット１２４、そのキャリア部品１２６、ラチェットフリーホイール１２８、およびフリーホイールディスク１３０によって押圧デバイス７０に移送される。押圧デバイス７０によって、トルクは第２の接点２２において第２の伝動部材２０を介して遊星転動部材４０へ導入され、球体７４がトルク依存の軸方向の接触力を生成する。第２の接点２２に存在するトルクおよび軸方向の接触力は、伝動部材２０と摩擦回転結合している遊星転動部材４０を回転させる。第１の接点１２における遊星転動部材４０と第１の伝動部材１０との間の回転結合を介し、摩擦結合も介して、トルクは離脱の伝動部材１０へ移送される。理想的には、伝動部材１０、２０および支持部材３０、すなわち遊星転動部材４０とのそれらの接点１２、２２、および３２は、遊星転動部材４０のための３点支持を形成し、それは対称軸（または面）Ｓに対して対称的である。トルクは押圧デバイス６０によって伝動部材１０から支持リング６２に積極的に結合されたハブハウジング１２２へ移送され、したがって最終的にハブハウジング１２２に結合された車輪（図示せず）へ移送される。
【００７２】
伝動比の可能な変更は、実質的に図７および図８に関して説明される。ユーザは、たとえば、自転車のハンドルに配置されている操作部材を起動することによって比率を変更することができる。この操作部材は、たとえば、少なくとも１つのプルケーブル１３４によって、ケーブルプルキャリア１３２に結合されている。ケーブルプルキャリア１３２は次に、調節デバイス８０のキャリア８２に積極的に結合される。操作部材およびプルケーブル１３４によって、ユーザはケーブルプルキャリア１３２において調節動を生じさせる。
【００７３】
図９に従い、図７および図８に一致する例示的な実施形態において、回転調節動は、ジョイントヘッド８８、アーム８４、ローラベアリング９０、およびシュー８６によって、遊星転動部材４０の端部５０へ移送される。シュー８６は、案内部材１００の２つの隣接する部分１０２ａと１０２ｂとの間、または１０４ａと１０４ｂとの間の受け口内で実質的に径方向に変位される。遊星転動部材４０はその後、遊星転動部材４０の中心Ｍが円形路Ｋを描くように、接点１２、２２、３２の積極的な案内によって変位させられる。このように、第１の伝動部材１０と第２の伝動部材２０との間の有効半径Ｗ１およびＷ２ならびに遊星転動部材４０の長手方向軸４２が変更され、それにより、これに従って変速機の伝動比が変更される。
【００７４】
図１０に示す本発明による遊星変速機１の実施形態と図９の実施形態との違いは、実質的に、調節デバイス８０の実施と、それに対応して、調節動のケーブルプルキャリア１３２から遊星転動部材４０の少なくとも１つの端部４８、５０への移送にある。したがって、図９の説明からすでにわかる変速機１の詳細の説明は繰り返し行わない。
【００７５】
本実施形態では、伝動比は、第１および第２の伝動部材１０、２０および支持部材３０に対する案内部材１００の軸方向の変位によって調節される。遊星転動部材４０の少なくとも１つの端部５０、および、好ましくは両端部４８、５０は、案内部材１００内に支持されている。このために、適切な移動部材９２が配置され、その中に遊星転動部材４０の端部４８、５０が収容される。移動部材９２は、たとえば、ローラベアリングとして構成される可能性がある。移動部材９２は、実質的に径方向に配向された案内部材１００の受け口１１０内に配置される。また、移動部材９２は、案内部材１００の肩部１１２に積極的に結合され、遊星転動部材４０を軸方向にその構成要素上に支持する。このように、案内部材１００の軸方向の変位は遊星転動部材４０の軸方向の変位をもたらし、案内部材１００の径方向の受け口１１０内の端部４８、５０の変位も実質的に困難を伴わずに進む可能性がある。したがって、遊星転動部材４０は接点１２、２２、３２によって付与された積極的な案内に従う可能性があり、それにより遊星転動部材４０の中心Ｍが円形路Ｋを描く。このように、第１および第２の伝動部材１０および２０と遊星転動部材４０の長手方向軸４２との間の有効半径Ｗ１およびＷ２、およびそれにより、対応して変速機１の伝動比が変更される。
【００７６】
ケーブルプルキャリア１３２の回転調節動は、キャリア８２およびピン１１４によって案内部材１００の軸方向の変位に移送または変換される。ピン１１４は円柱形状であり、伝動軸２に対して径方向に配置される。ピン１１４の一端部は案内部材１００内に保持され、それにより案内部材に積極的または非積極的に結合される。ピン１１４は案内部材１００から伝動軸２に向かって突出している。案内部材１００から突出するピン１１４の端部は、キャリア８２周りを通る螺旋状の溝１１６内に収容されている。キャリア８２はギヤシャフト４上の溝内に軸方向に固定されている。ケーブルプルキャリア１３２の回転調節動は、伝動軸２周りにケーブルプルキャリアに結合されたキャリア８２の相対回転動をもたらす。キャリア８２の回転動はしたがって、ピン１１４を螺旋状の溝１１６内で軸方向にシフトさせる。ピン１１４の軸方向の変位は案内部材１００の軸方向の変位を伴う。
【００７７】
案内部材１００の軸方向の変位を可能にするために、案内部材を、たとえばボール案内１１８によってギヤシャフト４上に支持する可能性がある。例示的に図１０に示すボール案内１１８に加えて、当業者であれば、それによって上述の案内部材１００の変位が実施される可能性のある、案内部材１００のために可能な代替的な支持が存在することはわかるであろう。
【００７８】
代替的な実施形態において、案内部材１００が、たとえば、ねじ結合、油圧シリンダ、またはサーボモータなどの、外部手段によって積極的に軸方向に変位される可能性があることも考えられる。
【００７９】
本明細書に示す例示的な実施形態は、本発明による遊星変速機を使用するための多数の代替案の内の２例であると考えられるべきである。本明細書に示す例示的な実施形態は本件の保護範囲を何ら限定するものではない。寸法および／または駆動および離脱を有する伝動の組合せを適切に適合することによって、本発明による遊星変速機は多数の異なる用途に利用される可能性がある。たとえば、第１の伝動部材またはフリクションリングは伝動軸上に回転不能に配置される可能性があり、トルクは支持部材によって導入されて、第２の伝動部材によって離脱される可能性がある。したがって、当業者であれば、本発明による連続可変遊星変速機を使用するための多くの可能な利用法を付与される。
【図１ａ】
2019502886.tif 000003
【図１ｂ】
2019502886.tif 000004
【図２】
2019502886.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ−ｃ】
2019502886.tif 000009
【図７ａ】
2019502886.tif 000010
【図７ｂ】
2019502886.tif 000011
【図８ａ】
2019502886.tif 000012
【図８ｂ】
2019502886.tif 000013
【図９】
2019502886.tif 000014
【図１０】
2019502886.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月26日(2018.6.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝動軸（２）周りに回転可能でかつ互いに軸方向に一定の距離（Ｄ）を空けて配置され、前記伝動軸（２）に対して径方向に所定位置に実質的に固定された少なくとも１つの支持部材（３０）を備えた、第１および第２の伝動部材（１０、２０）と、
その長手方向軸（４２）周りに回転対称でかつその軸周りに回転可能な少なくとも１つの長尺遊星転動部材（４０）と、
を含む、連続可変遊星変速機（１）であって、
前記第１の伝動部材（１０）は少なくとも１つの第１の接点（１２）を含み、前記第２の伝動部材（２０）は少なくとも１つの第２の接点（２２）を含み、前記少なくとも１つの支持部材（３０）は少なくとも１つの第３の接点（３２）を含み、前記接点（１２、２２、３２）で、それぞれの場合において、遊星転動部材（４０）と摩擦転動結合しており、それにより前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）が前記第１および第２の伝動部材（１０、２０）と前記少なくとも１つの支持部材（３０）との間で前記伝動軸（２）周りに可動に保持されており、
前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の中心（Ｍ）の前記伝動部材（４８、５０）に対する変位によって前記遊星変速機（１）の伝動比の変更がもたらされる、連続可変遊星変速機（１）において、
前記少なくとも１つの支持部材（３０）は前記第１および第２の伝動部材（１０、２０）に対して軸方向に所定位置に実質的に固定されている、連続可変遊星変速機（１）。
【請求項２】
前記第１の伝動部材（１０）、前記第２の伝動部材（２０）、および前記少なくとも１つの支持部材（３０）は前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）のための積極的な案内を形成し、それにより前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）が伝動比を変更するために変位される間、前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の中心（Ｍ）が円形路（Ｋ）を描く、請求項１に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の前記長手方向軸（４２）は、この部材の長手方向を規定し、前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）は、互いに前記長手方向に対向する２つの側部（４４、４６）を含み、その側面は前記長手方向に凸状に湾曲しており、それにより前記遊星転動部材（４０）は前記長手方向軸（４２）に対して、前記遊星転動部材（４０）の前記長手方向に互いに対向する前記２つの端部（４８、５０）に向かって先細りしている、請求項１または請求項２に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項４】
前記２つの側部（４４、４６）の前記側面の前記凸状の湾曲はそれぞれ、前記長手方向に一定の半径（Ｒ１；Ｒ１，１；Ｒ１，２）を有する、請求項３に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）は前記長手方向に対して中央部に周方向凹部（５２）を含む、請求項１に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項６】
前記周方向凹部（５２）の前記側面は前記長手方向に凹状に湾曲しており、この凹状の湾曲は前記長手方向に一定の半径（Ｒ２）を有している、請求項５に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの支持部材（３０）は、対称軸（Ｓ）上に配置され、それに対して前記少なくとも１つの第１の接点（１２）および前記少なくとも１つの第２の接点（２２）が軸方向に対称になるように配置されている、単一の第３の接点（３２）を含み、前記第１、第２、および第３の接点（１２、２２、３２）は遊星転動部材（４０）のための３点支持を形成する、請求項６に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項８】
前記周方向凹部（５２）はＶ字形状の断面を有する、請求項５に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの支持部材（３０）の側面（３８）は、前記伝動軸（２）の軸方向に、一定の半径を有する凸状に湾曲している、請求項８に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの支持部材（３０）は２つの第３の接点（３２）を含み、それにより前記第１、第２、および前記２つの第３の接点（１２、２２、３２）が前記遊星転動部材（４０）のための４点支持を形成する、請求項１に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの支持部材（３０）は複数の部分から構成される、請求項１に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項１２】
前記遊星変速機（１）は、第１および第２のトルク依存押圧デバイス（６０、７０）をさらに含み、前記押圧デバイス（６０、７０）のうちの一方は前記第１の伝動部材、他方は前記第２の伝動部材（１０、２０）に結合されており、前記２つの押圧デバイス（６０、７０）は前記第１および第２の伝動部材（１０、２０）が前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）に対して押圧されるようにする、請求項１に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項１３】
前記遊星変速機（１）は、前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）を変位させるための調節デバイス（８０）をさらに含み、前記調節デバイス（８０）は前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の少なくとも１つの端部（４８、５０）に作用する、請求項１に記載の連続可変遊星変速機（１）。
【請求項１４】
連続可変遊星変速機（１）の伝動比を変更するための方法であって、
調節デバイス（８０）の入力において調節動を生成する工程と、
前記調節デバイス（８０）によって、少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の少なくとも１つの端部（４８、５０）に前記調節動を移送する工程と、
前記調節動により、前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の中心（Ｍ）を円形路（Ｋ）に沿って変位させて、それにより前記伝動比を変更する工程と、
を含む方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の前記少なくとも１つの端部（４８、５０）への前記調節動の前記移送は、案内部材（１００）の軸方向変位を含み、前記少なくとも１つの遊星転動部材（４０）の前記端部（４８、５０）は前記案内部材（１００）内で支持されている、請求項１４に記載の連続可変遊星変速機（１）の伝動比を変更するための方法。
【国際調査報告】
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